量子态判别

简介

术语量子态判别统称为量子信息学技术,在其帮助下,通过对一个物理系统进行少量的测量,可以确定其特定的量子态。而这是在系统可能处于的状态集事先已知的情况下,我们只需要确定它是哪一个。

这一假设使这类技术与量子断层成像技术相区别,后者对系统的状态没有额外要求,但需要多出许多倍的测量。如果被研究系统可能处于的状态集由正交向量表示,情况就特别简单。

为了明确地确定系统的状态,只需在这些向量形成的基础上进行量子测量即可。然后,给定的量子状态可以从测量值中无误地确定。

此外,可以很容易地证明,如果各个状态之间不是正交的,就没有办法肯定地把它们分开。因此,在这种情况下,总是有必要考虑到对系统状态进行不正确或不确定判断的可能性。然而,有一些技术试图缓解这一缺陷。

除了例外情况,这些技术可以分为两组,即基于误差最小化的技术和允许以较低的效率换取明确的状态确定的技术。

第 一组技术是基于20世纪60年代和70年代CWHelstrom的作品,其基本形式包括投影量子测量的实现,其中测量算子是投影表示。

量子态判别

第二组是基于IDIvanovich在1987年发表的一篇科学文章的结论,需要使用广义的测量,其中POVM集的元素被当作测量算子。这两组技术目前都是积极的,主要是理论研究的主题,除了一些特殊情况外,还没有一般的解决方案,允许以可表达的分析公式的形式选择测量算子。更确切地说,在其标准表述中,问题涉及到执行一些POVM{displaystyle{{sigma_{i}}_{i}}},与此同时,我们还可以看到,在我们的工作中,有很多人都在为我们的工作而努力。

为了使成功的概率最 大化,需要使轨迹最 大化。这在以下情况下完成{displaystyleE_{0}}是一个在正电子上的投影。是一个在p的正向特征空间上的投影

漂亮的测量

对于区分两个以上的状态,漂亮的测量(PGM),也被称为平方根测量,不是最佳的,但它做得相当好。

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